1. Superficie súper hidrófila
Los estudios creen que en condiciones de luz, la superhidrofía de la superficie TiO2 resulta del cambio de su estructura superficial. Bajo irradiación de luz ultravioleta, los electrones de la banda de valencia TiO2 se excitan a la banda de conducción, los electrones y los agujeros migran a la superficie TiO2, generando pares de orificios de electrones en la superficie, los electrones reaccionan con Ti y los agujeros reaccionan con iones de oxígeno de puente superficial para formar respectivamente iones de titanio trivalentes positivos y vacantes de oxígeno. En este momento, la hidrólisis en el aire se absorbe en las vacantes de oxígeno y se convierte en agua químicamente adsorbida (grupos hidroxilo superficiales). El agua químicamente adsorbida puede absorber aún más la humedad en el aire para formar una capa de adsorción física.
2. Hidroxilo superficial
En comparación con los óxidos metálicos de otros materiales semimetálicos, el enlace Ti-O en TiO2 es más polar, y el agua adsorbida en la superficie se disocia debido a la polarización, y los grupos hidroxilo se forman fácilmente. El hidroxilo superficial puede mejorar el rendimiento de TiO2 como un adsorbente y varios monómeros, y proporcionar comodidad para la modificación de la superficie.
3. Acidez superficial y alcalinidad
TiO2 se añade a menudo con Al, Si, Zn y otros óxidos durante la modificación. Los óxidos Al o Si no tienen una acidez o basicidad obvia cuando existen solos, pero cuando se combinan con TiO2, muestran una fuerte acidez y basicidad, y se pueden preparar superacidos sólidos.
4. Propiedades eléctricas superficiales
Las partículas TiO2 en el medio líquido (especialmente polar) absorberán cargas opuestas debido a la carga en la superficie para formar una doble capa eléctrica difusa, lo que aumenta el diámetro efectivo de las partículas. Cuando las partículas están cerca unas de otras, cada una tiene la misma carga. La repulsión es propicia para la estabilidad del sistema de dispersión. Por ejemplo, la superficie de TiO2 recubierta con Al2O3 tiene una carga positiva, mientras que TiO2 tratado con SiO2 tiene una carga negativa.
